1、1抗渗性混凝土设计使用现状综述摘要:本文综述了抗渗性混凝土的发展历程以及技术现状，叙述了现今混凝土抗渗性的测定方法，对了解和应用抗渗混凝土有一定的指导意义。 关键词：抗渗性混凝土；外加剂；测定方法 中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号： 1 引言 混凝土的抗渗性是混凝土耐久性的第一道防线，对混凝土耐久性的影响十分重要。水分或侵蚀性介质的入侵是引发混凝土质量劣化、耐久性不足的主要原因。有学者认为混凝土的抗渗性是评价混凝土耐久性最重要的综合指标1。就混凝土的渗透性与耐久性存在密切关系，许多学者都进行了深入研究，得出的结论非常一致。美国 Metha，英国的Nevill 及我国工程院院
2、士吴中伟都主张，提高混凝土的抗渗性是改善混凝土耐久性的关键。 2 抗渗混凝土 抗渗混凝土是指抗渗等级等于或大于 P6 级的混凝土。抗渗混凝土按抗渗压力不同分为 P6、P8、P10、P12。抗渗混凝土通过提高混凝土的密实度，改善孔隙结构，从而减少渗透通道，提高抗渗性。 2.1 级配集料抗渗混凝土 20 世纪初，前苏联、前民主德国等欧洲国家都进行过级配理论的研2究，以最小孔隙率和最大密实度的砂石连续级配为理论根据配制抗渗混凝土。我国于 20 世纪 50 年代曾推广级配集料抗渗混凝土，根据前民主德国工业标准卵石级配和碎石级配砂石连续级配曲线配制，该混凝土要求严格的骨料级配，砂率高达 50-60，并要
3、求砂中含有占骨料相当比例的粒径0.15mm 的粉细料，但要丢弃部分砂石，且要有大面积的料场存放不同规格的石子，施工繁琐，难以在实际中应用。 2.2 富砂浆抗渗混凝土 20 世纪 60 年代初，我国提出富砂浆抗渗混凝土技术，它将砂石混合连续级配简化为普通混凝土的骨料级配，以控制水灰比、适当增加砂率和水泥用量的方法来提高混凝土的密实度和抗渗性。研究表明3，当混凝土水灰比从 0.5 增至 0.6 时，混凝土抗渗性有急剧降低的趋势，且当水灰比超过 0.55 时，混凝土的渗透系数急剧增大。蔡正咏(1979)认为4：水灰比不超过 0.55 的混凝土，在一般情况下无须进行抗渗性试验就足以保证混凝土满足 W8
4、 的要求。有资料表明7，抗渗性混凝土中砂用量高于普通混凝土，一般砂率应在 35-40。灰砂比应选择适当。一般灰砂比在 1:2.0-1:2.5 之间。 2.3 外加剂抗渗混凝土 自 20 世纪 70 年代起开始采用外加剂来配制防水混凝土。与其他方法相比掺外加剂配制抗渗混凝土是最简便有效的方法。 2.3.1 减水剂 大量研究表明，减水剂可使水泥颗粒分散，改善混凝土拌和物的和易性，减少拌和用水量，使硬化混凝土中毛细孔数量相应减少，提高混3凝土的抗渗性和耐久性。迟培云、李金波6等(2001)研究在混凝土掺入高效减水剂可取得的技术经济效果如下：(1)保持和易性不变，可减水25，28d 强度提高 90，抗
5、渗性提高 4-5 倍；(2)保持和易性不变，节约水泥 25，28d 强度提高 26，抗渗性提高 2 倍；(3)保持用水量和水泥用量不变，28d 抗压强度提高 27，抗渗性提高 3 倍。 2.3.2 引气剂 美国最早研制引气剂，其首创的松香树脂酸类引气剂“文沙”(Vireo)树脂最初应用于改善预拌混凝土的保水性，地下结构排水工程防渗，以及提高寒冷地区路面和大坝混凝土的抗冻性。我国从 50 年代开始生产松香皂和松香热聚物。松香热聚物是一种常用的引气剂，加入后能引进大量均匀微细气泡，改善混凝土拌和物的和易性，减少用水量，适宜的掺和量为 0.005-0.01，该引气剂可提高混凝土的抗渗性、抗冻性和耐久
6、性。但引气量应严格控制，有资料表明7，当混凝土的引气量超过 6时，将引起混凝土强度和抗渗标号的急剧下降。 2.4 膨胀抗渗混凝土 研究表明8，在混凝土中加入膨胀剂后，可在混凝土导入预压应力抵消或部分抵消由于收缩变形产生的拉应力，从而提高混凝土的抗裂性能。同时，膨胀剂在水化过程中生成了大量的钙矾石，堵塞了混凝土的毛细孔隙，使混凝土结构更加致密，混凝土的抗渗性也随之提高。吴绍章9(1994)通过试验表明，掺膨胀剂在恒压时间相同或大于不掺的情况下，水压可提高 2-3 倍，而其渗水高度或相同或低于不掺的。 3 混凝土抗渗性能的测验方法 4研究抗渗性能的方法有水渗透试验法、抗氯离子渗透试验法以及气体渗透
7、试验法等，随着高性能混凝土技术的迅速发展，传统的试验方法已变得不适用，因此许多学者一直致力于寻找更能反映实际情况的快速测试方法。 3.1 氯离子扩散系数快速测定法（RCM 法） 最早唐路平提出，后被北欧定为标准方法。该方法是通过给混凝土施加外加电场，加快氯离子在混凝土中的迁移速度，测定一定时间内氯离子在混凝土中的渗透深度，再结合 Nernst-Plank 方程计算出氯离子在混凝土中的扩散系数。 3.2 NEL 法 NEL 法是清华大学路新瀛教授基于离子扩散和电迁移基础上提出的试验方法，实际是饱盐混凝土电导率法，我国在混凝土结构耐久性设计与施工指南中，推荐采用 NEL 法。 3.3 气体渗透法（
8、Cembureau 法） 该法在 1999 年由 RILEM 组织作为推荐标准推出，已获得国际上的广泛接受。不少研究表明10，气体渗透法可以较灵敏地反映混凝土中连通孔结构变化等本征特性。比较以水为介质的测试方法，以气体为介质的测试方法其优点在于，不会改变测试试件微观结构和组成，用气体渗透系数评价混凝土的抗碳化性能也十分有效。 4 结语 随着混凝土的耐久性问题日益为人们所关注，要研究该性能就需要关注混凝土的抗渗性能。因此，有必要在这方面进一步深入对抗渗性混5凝土进行研究，建立抗渗性能指标与耐久性指标之间的联系，进而也应继续关注其试验方法的探索、创新及改进，加强不同试验方法间的对比研究，探讨各方法
9、本身的适用性及方法间的相关性，为科学评价混凝土的抗渗性提供依据。 参考文献： 1 陈肇元高强与高性能混凝土(续)建筑技术，1997，(10):723-725. 2 A.M.Nevill， Properties of Concrete,1963. 3 U.S.Bureau of Reclamation,Mass Concrete investigation ，1949. 4 蔡正咏.混凝土性能.北京:中国建筑工业出版社，1979 5 迟培云，梁永峰，于素健提高混凝土耐久性的技术途径，混凝土，2001，(8).12-15 6 迟培云，李金波，杨旭等提高混凝土技术经济性的有效途径低温建筑技术，2000，(4):58-59 7 徐浩自防水混凝土技术混凝土，1994，(2):16-25 8 杨健辉内掺粉煤灰自燃煤矸石混凝土抗渗机理及应用研究粉煤灰综合利用，2000，(4):10-12 9 吴绍章混凝土抗渗性及其评定方法水利水运科学研究，1994，(3):267-277. 10 曹芳,马保国,李友国,等.混凝土的渗透性能及测试方法的对比分析J.混凝土,2002 (10):15 6
